(57)【要約】【課題】点灯時に自然なローソク色を、非点灯時は白金のシルバー色を演出することが電球型ヒータで実現する。【解決手段】放射透過性のバルブ１２とこのバルブ１２内に封装された高融点金属のフィラメントおよびハロゲンを封入して構成され、バルブ１２外表面に所定の深さのフロスト加工により凹凸のフロスト１９が形成され、フロスト１９上に白金による薄膜の白金コート部２０を形成した。これにより、フロスト１９が白金コート部２０との接合面積を増加させて白金コート部２０の剥がれを防止できる。また、フロスト１９と白金点灯時はバルブ１２を通してフィラメントの色を、非点灯時は白金コート部２０の反射光であるシルバー色を可視できる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射透過性のバルブと該バルブ内に封装された高融点金属のフィラメントおよびハロゲンを封入して構成され、前記バルブ外表面に所定の深さのフロスト加工により凹凸のフロストが形成された電球型ヒータにおいて、
前記フロスト上に白金薄膜を形成したことを特徴とする電球型ヒータ。
【請求項２】
放射透過性のバルブと該バルブ内に封装された高融点金属のフィラメントにより構成され、前記バルブ表面に、所定の深さのフロスト加工によりフロストを形成し、該フロスト上に低屈折率膜と金属酸化物を含む高屈折率膜を交互に複数層形成した電球型ヒータにおいて、
前記バルブの外表面壁に凹凸を形成し、内面に高融点金属のフィラメントを具備したバルブの外表面に、白金薄膜を設けたことを特徴とする電球型ヒータ。
【請求項３】
前記請求項１の電球型ヒータと、
前記電球型ヒータに給電させるとともに、前記電球型ヒータからの光や熱を放射させる筐体とを具備したことを特徴とする灯具装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、放射透過性のバルブ内に高融点金属のフィラメントが封装されるとともに、ハロゲンが封入された暖房用等に用いられる電球型ヒータおよびこの電球型ヒータを用いた灯具装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のハロゲン電球型ヒータとしては、白熱電球のバルブ表面に低屈折率層と高屈折率層を複数層設けてコーティングを行い、眩しくないヒータに仕上げ、バルブ表面がケイ素または金属酸化物の色である金色の光沢を可視している。（例えば、特許文献１）
【特許文献１】特開平７−２２０６９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記した特許文献１の技術は、点灯時は７８０ｎｍ以下の波長の光を放射させてフィラメントの光を赤紫色として可視し、非点灯時は７８０ｎｍ以下がカットされているため、反射した光は金色として可視できる。しかし、７８０ｎｍ以下をカットさせるためのコーティング層とバルブの接合面積の関係からコーティング層が剥がれやすい、という問題があった。また、７８０ｎｍ以下の波長の光を放射しつつ、非点灯時にシルバー色の光沢を可視したい、との要望もあった。
【０００４】
この発明の目的は、点灯時に自然なローソク色を、非点灯時は白金のシルバー色を演出しつつ、コーティング層の剥がれを防ぐことを可能とした電球型ヒータおよびこの電球型ヒータを用いた灯具装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記した課題を解決するために、この発明の電球型ヒータでは、放射透過性のバルブと該バルブ内に封装された高融点金属のフィラメントおよびハロゲンを封入して構成され、前記バルブ外表面に所定の深さのフロスト加工により凹凸のフロストが形成されたものにあって、前記フロスト上に白金薄膜を形成したことを特徴とする。
【０００６】
また、放射透過性のバルブと該バルブ内に封装された高融点金属のフィラメントにより構成され、前記バルブ表面に、所定の深さのフロスト加工によりフロストを形成し、該フロスト上に低屈折率膜と金属酸化物を含む高屈折率膜を交互に複数層形成したものにあって、前記バルブの外表面壁に凹凸を形成し、内面に高融点金属のフィラメントを具備したバルブの外表面に、白金薄膜を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、点灯時に自然なローソク色を、非点灯時は白金のシルバー色を演出することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、この発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。  
図１、図２は、それぞれこの発明の電球型ヒータの一実施形態について説明するためのもので、図１はハロゲンランプの全体構成を示す構成図、図２は図１の要部を拡大して示すとともに、フロスト処理された状態の構成図である。
【０００９】
図１、図２において、１１はハロゲンランプであり、例えば食品保温用や暖房用等のヒータとして多用される管型であり、放射透過性を有する石英ガラス製等のバルブ１２を有する。バルブ１２は、その内部に耐火性金属の電気抵抗線の一例であるタングステンフィラメント１３を熱源として同心状に収容している。このフィラメント１３は、バルブ１２内で軸方向に複数配設されたアンカー１４…により、バルブ１２に対する同心状態が保持される。また、バルブ１２内には、アルゴン等の不活性ガスとともに、所容量のハロゲンガスを封入し、その軸方向両端部を直径方向に圧潰するピンチシールにより矩形扁平状の一対の封止端部１５１，１５２を形成し、これら封止端部１５１，１５２内にはバルブ１２と膨張係数が近似した導電性の例えばモリブデン（Ｍｏ）で形成された矩形箔状の金属箔１６１，１６２をそれぞれ埋設している。
【００１０】
各金属箔１６１，１６２は、その内端部に、一対のインナーリード線１７１，１７２を介してフィラメント１３の軸方向両端を接続する一方、各外端部には、給電のための一対のアウターリード線１８１，１８２とをそれぞれ接続している。アウターリード線１８１，１８２は、各封止端部１５１，１５２から気密に外部へ延出している。
【００１１】
バルブ１２の外表面には、例えばサンドブラスター（微粒の砂）を利用して図２のハッチングで示す微細な凹凸をつけるフロスト加工により０．１ｍｍ以下の凹凸のフロスト１９が施される。
【００１２】
図３は図２のIIIに示す囲み部分のフロスト１９をさらに拡大した図である。図３に示すように、フロスト１９の外表面には、白金（Ｐｔ）をコーティングして形成した白金コート部２０の薄膜が形成される。高温での白金コート部２０は蒸発してしまうので、これを防止するため白金コート部２０上に、例えばＳｉＯ等をコーティングして焼成した保護層３０を形成する。
【００１３】
ここで、フィラメント１３が通電されると、フィラメント１３は発熱と発光を開始し、同時に赤外線がバルブ１２を介してバルブ１２の外部に放射されるようになる。次に、アウターリード線１８１，１８２への電力供給が停止されると、フィラメント１３の通電が停止する。
【００１４】
このとき、ハロゲンランプ１１が通電された場合は、白金コート部２０により４８０ｎｍ付近以上の波長の光を放射させてフィラメント１３の点灯色であるローソク色が、通電が停止された場合は、白金コート部２０の白金の色であるシルバー色として見えるようにしたものである。
【００１５】
図４は、バルブ１２の外表面に白金コート部２０を施こさない場合Ａと施した場合Ｂにおける分光分布波長を比較して説明するための説明図である。図に示すように、白金コート部２０が施された場合は、４８０ｎｍ付近以上の波長の発光色の波長を放射させることができることがわかる。
【００１６】
この実施形態では、点灯時は可視光をカットせずに自然色であるローソク色を、非点灯時はシルバー色を見るこれまでに電球型ヒータを実現することが可能となる。また、フロスト上に白金をコーティングして形成した白金コート部を施したため、白金コート部とバルブとの接合面積が増えことになる。このため、白金コート部の剥離を抑えることができる。
【００１７】
次に、図３に相当する図５を参照してこの発明の電球型ヒータの第２の実施形態について説明する。なお、図３と同一の構成部分には同一の符号を付してここでは異なる構成部分について説明する。
【００１８】
図５において、フロスト１９上には、ＳｉＯ２を主成分とする低屈折率膜２１１を、この低屈折率膜２１１上に金属酸化物である例えばＦｅ２Ｏ３を主成分とする高屈折率膜２２１が形成される。以降、低屈折率膜２１１と高屈折率膜２２１を交互に複数層形成にする。
【００１９】
低屈折率膜２１１と高屈折率膜２２１を交互に複数層形成にする場合の一例としてバルブ１２表面に深さを４μｍ越えるフロスト１９を形成するとともに、フロスト１９上に低屈折率膜２１１と高屈折率膜２２１を交互に複数層形成することにより光干渉膜効果で眩しさを防止することができる。
【００２０】
バルブ１２外表面には、白金（Ｐｔ）のコーティングを行って白金コート部２０の薄膜が形成される。さらに、白金コート部２０上に、例えばＳｉＯ等をコーティングして焼成した保護層３０を形成する。
【００２１】
この例の場合、フィラメント１３に通電されたときに色度分布図のｘ座標で０．５７０±０．０１５、ｙ座標で０．４００±０．０１の範囲を持つ演色性の優れた黄色（ローソク色に近似）の発光色を得ることができる。非通電時は、白金コート部２０のシルバー色を目視することができる。
【００２２】
次に、サンドブラスターを利用したフロスト加工により２μｍ〜４μｍのフロスト１９が形成された別の例について説明する。このフロスト上に上記例と同様に、低屈折率膜２１１と高屈折率膜２２１を交互に複数層形成する。バルブ１２外表面には、白金のコーティングを行って白金コート部２０の薄膜が形成される。
【００２３】
この例では、バルブ１２表面にフロスト１９の深さを２μｍ〜４μｍに形成することによって、フロスト１９上に低屈折率膜２１１と高屈折率膜２２１を交互に複数層形成することにより光干渉膜効果で眩しさを防止することができる。
【００２４】
この例の場合、フィラメント１３に通電されたときに色度分布図のｘ座標で０．５９５±０．０１５、ｙ座標で０．３８５±０．０１の範囲を持つ演色性の優れたオレンジ色〜黄色の発光色を得ることができる。非通電時は、白金コート部２０のシルバー色を目視することができる。
【００２５】
ここで、図５を参照しながらバルブ１２に形成されたフロスト１９上に低屈折率膜２１１と高屈折率膜２２１を交互に複数層形成する、この発明の電球形ヒータの製造方法の一実施形態について説明する。
【００２６】
先ず、サンドブラスターを用いてバルブ１２の表面にフロスト１９の深さが４μｍ（または２μｍ〜４μｍ）を越える程度の加工を施す。
【００２７】
フロスト１９の表面に１層目としてディピング方式でＳｉＯ２を主成分とする低屈折率膜液をコーティングし、その後焼成して低屈折率膜２１を形成する。
【００２８】
次に、２層目としてＦｅ２Ｏ３を主成分とする高屈折率膜液を低屈折率膜２１１上にコーティングし、その後焼成して高屈折率膜２２１を形成する。
【００２９】
３層目は同様に低屈折率膜２１２と高屈折率膜２２２とを交互にコーティング、焼成を繰り返し、以降これを繰り返して複数層形成する。
【００３０】
最上層にある高屈折率膜上に白金のコーティングを行い、焼成して薄膜の白金コート部２０を形成する。
【００３１】
以上の工程を経ることによって、深さが４μｍを越える程度（または２μｍ〜４μｍ）のフロスト１９上に、低屈折率膜と高屈折率が交互に複数層形成された上層部分に白金コート部２０を形成させることができる。
【００３２】
再び図５を参照し、この発明の電球型ヒータの第３の実施形態について説明する。この実施形態は、フロスト１９上に交互に複数層に形成された低屈折率膜２１１，２１２…と高屈折率膜２２１，２２２…の最小の膜厚Ｄminと最大の膜厚Ｄmaxとし、Ｄmin／Ｄmaxを所望の値に調整するものである。Ｄmin／Ｄmaxは、０．０５以下になると、Ｄmaxに位置する低屈折率膜と高屈折率膜の膜厚が大きくなり、それぞれの膨張率の差が原因と思われる低屈折率膜の膜中に隙間ができ、膜剥がれの発生原因となる。
【００３３】
このため、膜厚は０．０５＜Ｄmin／Ｄmax＜１の範囲とする。この範囲内でＤmin／Ｄmaxを調整すると、演色性の非常に優れた発光色のコントロールを図ることができる。以下このことについて図６、図７を参照して説明する。
【００３４】
図６は、バルブ１２の外表面にフロスト１９を施し、低屈折率膜２１１と高屈折率膜２２１を交互に複数層とし、図５に示すように凹凸に膜厚を変化させ形成させた。このときフロスト１９の深さを変えることにより、Ｄmin／Ｄmaxが異なるＡ，Ｂ，Ｃ３種類のランプとフロストなしで低屈折率膜２１１と高屈折率膜２２１を交互に複数層製作したものを比較した。
【００３５】
これによれば、フロスト無しでは発光色が赤であるのに対して、フロストありの場合、Ｄmin／Ｄmaxの変化に伴い発光色も、黄色〜オレンジ色間を任意の色にコントロール可能となる。
【００３６】
このことは、上記フロストの深さの異なる３種類のＡ，Ｂ，Ｃランプとフロスト無しのランプの色度分布を示す図７からも明らかなように、フロスト無しのランプは色度分布のｘ座標が０．６４３、ｙ座標が０．３５１の赤色の発光色を示し、ランプＡ〜Ｃは色度分布図のｘｙ座標の黄色の領域からオレンジ色の領域にあることがわかる。
【００３７】
この結果からも分かるとおり、膜厚を変化させてＤmin／Ｄmaxを調整することにより、発光色を黄色の領域からオレンジ色の領域に渡ってコントロールすることが可能となる。
【００３８】
従って、この実施形態の場合、フィラメント１３に通電されたときに黄色の領域からオレンジ色の領域に渡ってコントロールされた発光色を、非通電時は、白金コート部２０のシルバー色を目視することができる。
【００３９】
以上説明したように、電球型ヒータの各実施形態によれば、フィラメントが通電時はローソク系の発光色と熱を放射し、フィラメントが非通電時はシルバー色を可視することができる。バルブに塗布される白金等はフロスト上にコーティングすることになり剥離防止に寄与する。
【００４０】
図８は、この発明の灯具装置の一実施形態について説明するための構成図である。ハロゲンランプ１１は、器具本体をなす筐体８１の内部にはミラー８２およびソケット８３，８３（片方は図示せず）が設けられていて、このソケット８３，８３にハロゲンランプ１１のアウターリード線１８１，１８２が取り付けられ、ハロゲンランプ１１の保持と給電がなされる。８４は、筐体８１の開放部を覆いハロゲンランプ１１を密閉させるための透光性のカバー部材である。また、８５はカバー部材８４を保護するための保護部材である。
【００４１】
このようにカバー部材８４によって密閉された灯具装置は、ハロゲンランプ１１からの放射光が直接あるいはミラー８２を介してカバー部材８４から放出される。このとき、点灯時の発光色はローソク色を呈し、非点灯時はシルバー色を呈することになる。
【００４２】
次に、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、上記した実施形態によって把握される技術思想をその効果とともに以下に説明する。
【００４３】
（１）放射透過性のバルブと該バルブ内に封装された高融点金属のフィラメントにより構成され、前記バルブ表面に、所定の深さのフロスト加工によりフロストを形成し、該フロスト上に低屈折率膜と金属酸化物を含む高屈折率膜を交互に複数層形成して積層部が形成された電球型ヒータにあって、前記バルブの外表面壁に凹凸を形成し、内面に高融点金属のフィラメントを具備したバルブの外表面に白金薄膜を設け、さらに該白金薄膜上に例えばＳｉＯによる保護層を形成した電球型ヒータ。  
この技術思想によれば、白金が比較的に低い温度で蒸発してしまうため、これよりも高温に耐えしかも透光性のあるＳｉＯの薄膜による保護層で白金の蒸発を防止した。
【００４４】
（２）  放射透過性のバルブと該バルブ内に封装された高融点金属のフィラメントにより構成され、前記バルブ表面に、所定の深さのフロスト加工によりフロストを形成し、該フロスト上に低屈折率膜と金属酸化物を含む高屈折率膜を交互に複数層形成して積層部が形成された電球型ヒータにあって、前記バルブの外表面壁に凹凸を形成し、内面に高融点金属のフィラメントを具備したバルブの外表面に白金薄膜を設け、さらに該白金薄膜上に例えばＳｉＯによる保護層を形成し、さらに前記凹凸の深さの関係をコントロールした電球型ヒータ。  
この技術思想は、白金が比較的に低い温度で蒸発してしまうため、これよりも高温に耐えしかも透光性のあるＳｉＯの薄膜による保護層で白金の蒸発を防止できることに加え、バルブから放射される光の色を調整することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】この発明の電球型ヒータの第１の実施形態について説明するための構成図。
【図２】図１の要部の拡大断面図。
【図３】図２のIIIに示す部分をさらに拡大して示した部分拡大図。
【図４】図３に示す白金コート部を施こさない場合Ａと施した場合Ｂにおける分光分布波長を比較して説明するための説明図。
【図５】この発明の電球型ヒータの第２の実施形態について説明するための構成図。
【図６】この発明の第３の実施形態による発光色の変化について説明するための説明図。
【図７】この発明の第３の実施形態による色度分布について説明するための説明図。
【図８】この発明の灯具装置の一実施形態について説明するための構成図。
【符号の説明】
【００４６】
１１  ハロゲンランプ
１２  バルブ
１３  フィラメント
１９  フロスト
２０  白金コート部
３０  保護層
２１１，２１２…
２２１，２２２…
８１  筐体
８２  ミラー
８３  ソケット
８４  カバー部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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